Dạy học blog | SINH HỌC

Tài liệu ôn tập sinh học phổ thông

Các tính chất lý, hoá học của máu

1. Tỷ trọng của máu

Ở người tỉ trọng chung của máu là 1,051-1,060, trong đó của riêng huyết tương là 1,028- 1,030, của riêng hồng cầu là 1,09-1,10. Tỷ trọng máu thay đổi theo các loài khác nhau, tuy không lớn. Ví dụ của lợn, bò cái, lừa, cừu là 1,04, của chó, gà, bò đực, ngựa là 1,06.

Do hồng cầu có tỷ trọng lớn hơn huyết tương, cho nên nếu để một cột máu (đã chống ông) yên lặng, sau một thời gian hồng cầu sẽ lắng xuống phía dưới. Tốc độ lắng của hồng cầu trong một cộtmáu có tiết diện nhất định theo thời gian là một chỉ tiêu sinh lý trong xét nghiệm máu.

2. Độ nhớt của máu

Độ nhớt (hay độ quánh) chung của máu so với nước là 5, trong khi đó của riêng huyết tương là 1,7-2,2. Độ nhớt của máu do hồng cầu và thành phần protein trong huyết tương quyết định. Độ nhớt tăng khi cơ thể mất nước (do ỉa chảy, mất nhiều mồ hôi trong lao động hoặc cảm đột ngột…). Trường hợp mất nước nhiều không những chỉ làm thay đổi độ nhớt mà còn kèm theo sự giảm huyết áp, các thành phần nội môi mất cân bằng, do đó cần phải được tiếp dung dịch sinh lý cho cơ thể.

3. Áp suất thẩm thấu của máu

Áp suất thẩm thấu là áp suất thấm lọc của hai dung dịch qua màng. Áp lực này tỷ lệ thuận với nồng độ mol hoà tan trong dung dịch và với nhiệt độ tuyệt đối. Chẳng hạn một dung dịch có  hàm lượng  đường  glucose  180g/l  (1  phân  tử gam)  và  một  dung  dịch  có  hàm lượng  ure 60g/l  (1  phân  tử  gam)  thì  có  áp  suất  thẩm  thấu  bằng  nhau.  Nhưng  một  dung  dịch  có  hàm lượng muối ăn NaCl 58,5g/l lại có áp suất thẩm thấu lớn gấp 2 lần. Sở dĩ như vậy là do NaCl trong dungdịch phân ly hoàn toàn thành Na+   và Cl  và mỗi ion có giá trị như 1 mol.

Áp suất thẩm thấu được tính bằng công thức: πω  = KT (C/M)
Trong đó:

πω là áp suất thẩm thấu
C là nồng độ tính bằng g/l
M là trọng lượng phân tử
T là nhiệt độ tuyệt đối

Đơn vị áp suất thẩm thấu là osmol (OsM) tương đương với 22,4 atmosphe, đơn vị dưới là miliosmol (mOsM) 1/1000 OsM hoặc bằng 1/1000 mol/lít nước.

Để tính chính xác người ta phải tính nồng độ từng loại ion hoặc vật chất hoà tan (mg/l) rồi chia cho trọng lượng phân tử hay mol của nó để biết áp suất thẩm thấu của từng loại. Tổng các áp suất thẩm thấu thành phần trong dung dịch là áp suất thẩm thấu chung của dung dịch.

Trong thực tế việc tính toán áp suất thẩm thấu theo nồng độ mol của các thành phần rất phức tạp nên người ta đo áp suất thẩm thấu bằng phương pháp gián tiếp thông qua độ hạ băng điểm (∆t). Độ hạ băng điểm của máu là 0,56 đến 0,580C. Khi một dung dịch có chứa một phân tử gam trong một lít thì có độ hạ băng điểm là 1,86oC, cho nên có thể suy ra nồng độ phân tử gam của máu là 0,3.

Áp dụng công thức tính của Clapeyron: P = CRT

Trong đó:   

P là áp suất thẩm thấu
C là nồng độ phân tử gam
R là hằng số khí (tương đương 0,082 lít – atmotphe)
T là nhiệt độ tuyệt đối.

Nhiệt độ cơ thể người là 37oC thì: P = 0,3 x 0,082 x 310 = 7,6 atmotphe

Giá trị áp suất thẩm thấu của máu người dao động trong khoảng 7,6-8,1 atmotphe. Giá trị này chủ yếu do các muối vô cơ hoà tan (phần chính là muối ăn NaCl) tạo thành. Một phần nhỏ do cácprotein hoà tan tạo ra được gọi là áp suất keo loại (hay áp suất thẩm thấu thể keo). Áp suất này chiếm khoảng 20-30 mmHg (tương đương 1/30 atm).

Trong thành mạch máu có các thụ quan nhạy cảm với sự thay đổi của áp suất thẩm thấu. Nếu trị số thay đổi, lập tức một phản xạ hình thành để tự điều chỉnh, giữ cho áp suất thẩm thấu luôn luôn hằng định. Tính hằng định này đảm bảo sự tồn tại bình thường của hồng cầu trong máu, cho sự ổn định của dịch thể, cho các quá trình sinh học diễn ra thuận lợi. Người ta ứng dụng tính chất này để chế tạo ra các dung dịch có áp suất thẩm thấu tương đương áp suất thẩm thấu của máu, gọi là dung dịch sinh lý, nhằm:

– Tiếp nước và các thành phần muối hoà tan cho cơ thể khi cơ thể mất nước, khi tiến hành phẫu thuật.
– Làm dung dịch nuôi các chế phẩm khi tiến hành các thí nghiệm cấp diễn hoặc lau rửa các vết thương.

 

Thành phần

Ringer  

Lock

 

Tyrod

Động vật đồng nhiệt Động vật biến nhiệt
NaCl

KCl

CaCl2

NaHCO3

MgCl2

NaH2PO4

Glucose

8,5 – 9

0,2

0,2

0,2

6 – 6,6

0,1

0,1

0,1

9,0

0,2

0,2

0,15

0,15

0,15

1,0

8,0

0,2

0,2

1,0

1,0

0,05

1,0

Những  dung  dịch  như  trong  bảng  trên  gọi  là  các  dung  dịch  đẳng  trương.  Những  dung dịch có thành phần các muối cao hơn gọi là dung dịch ưu trương. Còn những dung dịch có thành phần thấp hơn gọi là dung dịch nhược trương.

Pha loãng máu bằng dung dịch đẳng trương, các tế bào máu tồn tại bình thường. Trái lại, trong dung dịch ưu trương tế bào bị teo lại và phá hủy vì nước thấm qua màng ra ngoài. Còn trong dung dịch nhược trương, nước lại thấm vào trong làm cho tế bào hồng cầu căng phồng, và đến một mức độ nhất định sẽ phá hủy màng, giải phóng hemoglobin ra dung dịch, làm cho dung dịch có màu đỏ son, gọi là hiện tượng huyết tiêu (hemolyse). Vì hồng cầu có mức độ non già khác nhau nên độ bền của màng cũng khác nhau. Người ta có thể xác định được độ bền tối thiểu và tối đa của màng hồng cầu ở người bình thường. Đây là một chỉ tiêu sinh lý quan trọng để xét nghiệm chức năng của hồng cầu.

4. Độ pH của máu

Độ pH phản ánh sự cân bằng toan – kiềm (hay còn gọi là cân bằng acid – base) của máu. Duy trì sự ổn định của độ pH hay là sự điều hoà cân bằng toan – kiềm của máu và các dịch thể có ý nghĩa sống còn đối với mọi hoạt động sống của cơ thể, bởi vì tất cả quá trình sống chỉ được thực hiện và tồn  tại với sự ổn định của độ pH.

Để nghiên cứu độ pH người ta phải tìm hiểu ion đồ tức là xem xét đến sự cân bằng của các cation và anion trong dung dịch. Người ta dùng đơn vị Equivalent (Eq = đương lượng) và mEq (miliequivalent)  để tính.

Hàm lượng ion của huyết tương giữa anion và cation là bằng nhau và đạt khoảng 155 Eq. Điều này chứng tỏ huyết tương luôn cân bằng về điện tích.  Thường anion được gọi là thành phần toan, còn cation là thành phần kiềm. Thực sự thì hàm lượng ion H+  ([H+]) là yếu tố quyết định của độ pH, cho nên cần bằng  toan – kiềm chính là sự cân bằng hàm lượng ion H+  trong máu. Hàm lượng ion H+  trong máu là 4.10-8  Eq/l = 0,00000004. Thông thường người ta dùng khái niệm pH để chỉ hàm lượng ion H và tính theo công thức:  pH = – log [H+]
Đối với máu: pH  =  – log [0,00000004]  = 7,4

Giá trị pH của một số loài động vật như sau: chó 7,36; trâu, bò 7,25-7,45; lợn 7,97; thỏ 7,58; gà 7,42; cừu, dê 7,49. Giá trị pH của máu người thường dao động từ 7,35 – 7,45. Khi hàm lượng ion H+  tăng là trường hợp nhiễm toan có thể dẫn đến hôn mê và chết. Ngược lại, hàm lượng ion H+  giảm là trường hợp nhiễm kiềm, có thể bị co giật và chết. Giá trị pH là một hằng số. Trong cơ thể nó luôn được ổn định nhờ một số hệ đệm có mặt trong máu. Cơ chế đệm tự động cũng chính là cơ chế điều hoà sự thăng bằng acid – base của dịch thể. Tham gia cơ chế này còn có một số cơ quan trong cơ thể như hệ hô hấp, hệ bài tiết, một số hormon.

 Hệ đệm bao gồm một acid yếu, ít phân ly và muối kiềm của nó. Trong máu có ba hệ đệm quan trọng là:

– Hệ đệm bicarbonat: Hệ đệm này gồm acid carbonic (H2CO3) và muối kiềm bicarbonat natri hay kali (kí hiệu là B) của nó. Hệ đệm được viết dưới dạng: H2CO3/BHCO3

Trường hợp máu bị tăng acid: nếu thức ăn có nhiều acid làm cho acid thấm vào máu, lập  tức muối bicarbonat sẽ phản ứng để trung hoà. Và do vậy cân bằng H2CO3/BHCO3  bị thay đổi, lượng acid carbonic thừa ra sẽ được cơ quan hô hấp tăng cường hoạt động để thải khí carbonic ra ngoài. Sở dĩ vậy vì:

H2CO3 <=> H+ + HCO3

H2CO3   <=>     H2O + CO2

Hàm lượng ion H+ tăng sẽ kích thích trực tiếp vào trung khu hô hấp, hoạt động hô hấp tăng cường, lượng khí CO2  thải ra tăng lên. Kết quả là cân bằng H2CO3/BHCO3  được lập lại.

Trường hợp máu bị tăng base: Ngược với trường hợp trên, khi máu tăng lượng base, acid carbonic được huy động để trung hoà. Lượng muối kiềm BHCO3  thừa ra trong cân bằng trên sẽ được hệ bài tiết tăng cường hoạt động lọc để thải ra ngoài. Và cân bằng acid-base lại được phục hồi.

 Trong  cơ  thể,  hệ  đệm  bicarbonat  đảm  nhiệm  khoảng  7-9%  khả  năng  đệm  của  máu. Thường quá trình trao đổi chất tạo ra các acid trung gian nhiều hơn kiềm. Song lượng muối bicarbonat trong máu cũng nhiều hơn lượng acid carbonic khoảng 18 lần. Do vậy, khả năng đệm đối với acid cao hơn đối với base.

Hệ đệm phosphat: hệ này bao gồm muối phosphat diacid và phosphat monoacid và được viết dưới dạng: BH2PO4/B2HPO4
+ Khi acid tăng, ví dụ  HCl sẽ sinh ra phản ứng :

HCl   +   Na2HPO4    ->   NaH2PO4    +   NaCl

HCl là acid mạnh, còn NaH2PO4  là acid yếu hơn làm giảm độ acid.

+ Khi base tăng, ví dụ NaOH sẽ sinh ra phản ứng:

NaOH   + NaH2PO4    ->    Na2HPO4    + H2O

NaOH là kiềm mạnh chuyển thành Na2HPO4  là kiềm yếu, làm giảm độ kiềm. Hoạt động của hệ đệm này cũng tương tự như hệ đệm bicarbonat nhưng ít hơn.

Hệ đệm protein: là hệ đệm rất quan trọng, nó chiếm tới 75% khả năng đệm của máu trong cơ thể đối với acid carbonic, là sản phẩm chủ yếu hình thành trong quá trình trao đổi chất. Chất protein chính tham gia hệ đệm này là hemoglobin (Hb) của hồng cầu. Nó thường kết hợp với Na hay K tạo thành muối kiềm (BHb). Khi lượng acid carbonic tăng lên, muối kiềm phản ứng tạo thành carbonat:

BHb + H2CO3 -> HHb + BHCO3

Hb vốn được coi là một acid rất yếu so với H2CO3, Hb có khả năng đệm mạnh hơn các protein huyết tương khác tới 10 lần.

Các  hệ  đệm giữ cho  thăng  bằng  acid-base  luôn  ổn  định.  Giá  trị  pH  chỉ  thay  đổi  trong phạm vi nhỏ ± 0,2 đã có thể gây rối loạn nhiều quá trình sinh học trong cơ thể, thậm chí có khả năng gây tử vong.

Trong thực tế, khi lao động nặng kéo dài, phản ứng máu hơi ngả về acid, hoặc ngả về kiềm khi thở sâu, mạnh. Nhưng luôn được các hệ đệm tham gia điều chỉnh trong một thời gian ngắn.

Sức lao động của động vật và người vì vậy, phụ thuộc một phần vào dự trữ kiềm của máu. Dự trữ kiềm là số lượng thể tích acid carbonic được thu nhận trong 100 ml máu, khi cho máu tiếp xúc với một hỗn hợp khí có chứa 5,5% CO2  (ngang tỷ lệ phần trăm của CO2  trong khí phế nang). Dự trữ kiềm của máu người là 55-70 ml, của trâu, bò là 52-58 ml, lợn là 68-72 ml. Dự trữ kiềm có thể tăng lên trong quá trình luyện tập, đạt khoảng 10% cao hơn ở vận động viên thể thao. Ở một số loài kiếm mồi bằng cách lặn dưới nước, dự trữ kiềm cao nên có khả năng nín thở lâu, ví dụ vịt khoảng 8 phút, nhưng giá trị pH máu không đổi. Vận động viên lặn không có khí tài, dự trữ kiềm cũng tăng.

Đình Dương (theo giáo trình SLĐV)

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: